[发明专利]一种Co3

说明书

本发明涉及锂离子电池技术领域，且公开了一种Co₃V₂O₈‑多孔碳纳米纤维锂离子电池负极材料，包括以下配方原料及组分：纳米Co₃V₂O₈修饰碳纳米管、稠环二胺单体、萘环二酐单体。该一种Co₃V₂O₈‑多孔碳纳米纤维锂离子电池负极材料，纳米Co₃V₂O₈具有分散在碳纳米管的表面和管壁中，聚酰亚胺丰富的孔隙和介孔结构，并且将具有刚性的稠环和萘环结构引入聚酰亚胺的分子链中，在静电纺丝和高温热裂解过程，大量的孔隙和介孔结构在刚性碳链的支撑下很难塌陷，生成的碳纳米纤维仍然保持着丰富的孔隙结构，纳米Co₃V₂O₈均匀地分散在多孔碳纳米纤维的基体中，减少了团聚的现象，多孔碳层结构为Co₃V₂O₈的体积膨胀提供了缓冲层，增强了负极材料的电化学性能。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体为一种Co₃V₂O₈-多孔碳纳米纤维锂离子电池负极材料及其制法。

背景技术

锂离子电池主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作，在充放电过程中，锂离子在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，锂离子从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反，锂离子电池具有大，平均输出电压高、工作温度范围宽、循环性能优越等优点，是一种广泛应用的绿色电池。

锂离子电池负极材料的电化学性能对锂离子电池的影响很大，目前的锂离子电池负极材料主要有金属类负极材料、无机非金属类负极材料、过渡金属氧化物材料，其中Co₃V₂O₈储锂机制包含两种，转换反应的钴氧化物、锂离子脱嵌反应的钒氧化物，当这两种储锂机制协同作用时，可以表现出优异的电化学性能和超高的可逆容量，但是Co₃V₂O₈电极材料的导电性能较差，并且在持续的电化学循环过程中，Co₃V₂O₈中的团聚和体积膨胀现象很严重，严重影响了锂离子电池的电化学性能。

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种Co₃V₂O₈-多孔碳纳米纤维锂离子电池负极材料及其制法，解决了Co₃V₂O₈导电性能较差的问题，同时解决了Co₃V₂O₈容易团聚和体积膨胀的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种Co₃V₂O₈-多孔碳纳米纤维锂离子电池负极材料，包括以下原料及组分：纳米Co₃V₂O₈修饰碳纳米管、稠环二胺单体、萘环二酐单体，质量比为100:4-6:5。

优选的，所述萘环二酐单体为1,4,5,8-萘四甲酸酐、苝-3,4,9,10-四羧酸二酐的任意一种。

优选的，所述Co₃V₂O₈-多孔碳纳米纤维锂离子电池负极材料制备方法如下：